技术课题-漆膜和油泥聚集
燃气轮机漆膜的形成
漆膜和油泥的聚集(因油降解而带来的副产物)是让维护人员感到头疼的一大难题,尤其是当漆膜触发装置跳闸或无法启动的时候。燃气轮机轴承温度的上升可能导致这些氧化副产物的产生,而在液压装置较冷区域内油流速的下降则使油泥从油中析出,最终就形成了漆膜。本文旨在帮助您进一步了解燃气轮机中的漆膜。
什么是油泥和漆膜?
油泥和漆膜是油降解产生的,而油降解形成的主因则是温度升高。漆膜会加剧轴承、泵、阀门(尤其是伺服阀)等一些关键部件的磨损和故障。 在进行检查或清洁时,可能会在润滑油箱内发现油泥。 油泥可能由包含燃油、润滑油或水的有机残余物组成。它们在颜色、透明度和粘稠度上可能会不同,但通常可通过擦拭去除。
而漆膜,则是一种较薄、较硬、有光泽、由有机残余物组成的可溶于油的沉积物。其颜色变化不一,但通常以灰色、褐色或琥珀色为主。漆膜较耐饱和溶剂,难以通过擦拭方式轻松去除。若不使用油溶性清洁剂,很难清除积聚的漆膜,而系统中的过滤器也无法捕获其中不溶解的沉积物。这种聚集会导致阀门和轴承内的运转间隙损失。
为何漆膜问题如今更受关注
相比老款产品,新式燃气轮机不仅在更高温度和速度下工作,而且摩檫副的间隙更小。这样一来,即使这些油品是采用优质基础油并和先进的添加剂配制而成,润滑油仍要承受很大应力,燃气轮机相比蒸汽轮机更是如此,因为针对大多数燃气轮机,为精确控制如今低氮氧化物排放燃烧器的空燃比,液压伺服阀上都只有3微米间隙。此外,燃气轮机的普遍应用是调峰运行,这也增加了与漆膜有关的操作问题。
漆膜(油泥)— 形成原因
随着极性氧化产物从溶解的润滑油中析出并凝聚,它们会聚集在金属表面上,从而形成漆膜和油泥。聚集漆膜和油泥的表面 较容易出现在较冷的区域、小间隙区域和低流量区域中。在油的溶解能力下降、沉积发生并且沉积物不会被扰动的情况下, 就会形成漆膜/油泥。
油品氧化是产生漆膜和油泥的主因,正如轴承温度的升高是油氧化的主因一样。由静电放电或绝热压缩(也称为“微自燃”) 引起的热烈解也可能会促进油降解。外来杂质也是促成油降解的一个因素。发货前在燃气轮机部件上涂的防锈剂有可能导致燃气轮机油过早发生氧化,从而显示出实施高速油冲洗的必要性。 另外,空气中的微粒、来自轴封和冷却器的水,夹带空气和泡沫均经确认会加快油氧化。
漆膜和油泥会在哪里出现?
这两种情况主要出现在液压控制系统和轴承润滑共用 一个油箱的燃气轮机中。间隙较小的部件,比如液压伺服阀、铅笔式过滤器、末端过滤器及跳机阀门等,都是容易聚集漆膜和油泥的地方。这意味着如果一台燃气轮机一直处于停机状态,伺服阀可能会发生卡涩,导致机器无法启动。在滑动轴承和推力轴承中都可能形成轻度漆膜。但如果间隙较大,通常超过200微米 (一英寸的千分之八),则意味着不会造成运行问题。
漆膜和油泥聚集问题减轻策略
针对漆膜问题,整个行业提出了很多应对策略,希望能尽量帮助减小问题造成的影响。其中一些策略,比如静电沉淀,成本可能较高,并且只能实现微小改进。而其他一些策略,如液压阀旁路板,可以帮助提升运行的可靠性,但在预防漆膜形成上作用甚微。更好的预防策略则是在结合一项合理制定的油分析计划的基础上,一开始就在经正确冲洗的燃气轮机中使用优质燃气轮机油。
以下ASTM标准对具体内容作了进一步规定:
- ASTM 4304 有关蒸汽或燃气轮机中使用的矿物润滑油的标准规范
- ASTM 6439 蒸汽、燃气及水轮机润滑系统的清洁、 冲洗和净化指导规范
- ASTM 4378 有关对蒸汽或燃气轮机用矿物燃气轮机油在运行中的监控标准实践规范
在燃气轮机和蒸汽轮机中都可能出现燃气轮机油漆膜,不过多台共用一个液压和轴承储箱的燃气轮机往往会面临更为严重的操作影响。在这些系统中,小公差液压伺服阀容易发生与漆膜有关的装置跳脱问题。了解漆膜形成背后的原理,给了我们配制出不易产生漆膜润滑油的关键指引。 燃气轮机可靠运行的一个关键就是为已正确完成冲洗的系统选择一种高质量、不易产生漆膜的燃气轮机油。
健康和安全
根据现有资料显示,本产品在上述所提到的应用以及材料安全资料表 (MSDS) 所提供的建议下不会对健康产生不良影响。材料安全资料表 (MSDS) 可以通过您的销售联络办事处或在互联网获取。 本产品不适用于上述所提到应用之外的其它任何应用。在处理废油时,请注意保护环境。